Двунаправленное токовое зеркало Опции

[elax]

Добрый день! Подскажите схему двунаправленного токового зеркала или аналогичную по функционалу. Нужно что то наподобие повторителя тока (аналогично повторителю напряжения), схема с общей базой не подойдёт.

[domowoj]

Не совсем понятна задача.

[ST_Dante]

Опишите подробнее. Пока на ум приходит что-то вроде source и sink с последующим переключением ключей. Но это не точно.

[magnum16]

Если я правильно понял задачу, то можно включить параллельно нагрузке источник постоянного тока, чтобы на нагрузке была разность тока зеркала и постоянного тока смещения.

[Tanya]

Все ждем толкового описания от ТС, которого предупреждаю. Пока устно.

[elax]

В общем задача стоит следующая: есть генераторы шума 2Г401А (есть еще тип Б и В), требуется измерять их характеристики на производстве (в частности спектральные характеристики), спектральные характеристики данных приборов сильно чувствительны к емкости (по даташиту рекомендуют 20 пФ, на производстве находили документацию, в которой говорилось что уже при 60 пФ, происходит сильное загибание спектра в области 3 - 5 МГц); измерения требуется делать в кассете (это такая штука в которую втыкаются 36 приборов, и которая потом засовывается в печку и холодильную камеру для измерения параметров при разных температурах), далее эта кассета подключается к коммутатору (4 канала типа 1 к 9) и через коммутатор питается от 4-х канального источника тока, и так же идёт на 4 канала АЦП; так вот из за емкости реле используемых в коммутаторе и емкости проводов и в общем емкости всего тракта, спектр этих приборов загибается настолько, что говорить об каком-то полезном сигнале на требуемой частоте (5 МГц) не приходится. Я понимаю что можно сделать калибровку канала, но в данном случае загибание спектра очень сильное и эта калибровка приведет к тому что подключив туда "бревно" мы получим более мене приемлемый шум, который нельзя считать полезным сигналом, по понятным причинам. Есть идея "отвязать" приборы от емкости токовым зеркалом, но тут проблема в том что при измерении параметров используются токи разной полярности, а значит поставить просто токовое зеркало не выйдет, нужно ли какое-то "особое двунаправленное" либо что-то типа "двунаправленного токового буфера". По аналогии, если есть маломощный источник напряжения поставим повторитель напряжения на ОУ. Как то так)

Все ждем толкового описания от ТС, которого предупреждаю. Пока устно.

Усе понял)

+ токовые зеркала ставить как можно ближе к кассете с приборами

[ViKo]

А почему нельзя подключить к диоду ОУ (повторитель, усилитель), чтобы не нагружать его никакой емкостью? Диод же напряжение выдает, или как?

[stells]

По аналогии, если есть маломощный источник напряжения поставим повторитель напряжения на ОУ. Как то так)

так Вы не можете найти схему источника тока на ОУ?
о каком токе речь-то идет?

[elax]

Ну да напряжение) Питается источником тока (1, 50, 100 мкА и -10 мА), там уже кто то все сделал, хочется малой кровью обойтись. А источник идет через коммутатор к кассете, емкость коммутатора и мешает.

[Tanya]

Ну да напряжение) Питается источником тока (1, 50, 100 мкА и -10 мА), там уже кто то все сделал, хочется малой кровью обойтись. А источник идет через коммутатор к кассете, емкость коммутатора и мешает.

Проще всего добавить в Вашу кассету еще резисторы.

[ViKo]

Дросселя (индуктивности)

[Plain]

36 двуполярных источников тока и буферов в сумме не более 500 рублей и 5 пФ на канал, а ёмкость шлюза из термокамеры — ну так надо не двухпроводными кабелями вести, а 36 отдельных одиночных проводов через синтепон протянуть.

[elax]

36 двуполярных источников тока и буферов в сумме не более 500 рублей и 5 пФ на канал, а ёмкость шлюза из термокамеры — ну так надо не двухпроводными кабелями вести, а 36 отдельных одиночных проводов через синтепон протянуть.

Вы говорите о каких то конкретных микросхемах?

[Tanya]

36 двуполярных источников тока и буферов в сумме не более 500 рублей и 5 пФ на канал, а ёмкость шлюза из термокамеры — ну так надо не двухпроводными кабелями вести, а 36 отдельных одиночных проводов через синтепон протянуть.

Можно ничего не тянуть в таком количестве... Берем ящик теплоизолированный, в котором все себе плавает в воде. Теплоемкости хватит на много часов.

[muravei]

нужно ли какое-то "особое двунаправленное"

+ токовые зеркала ставить как можно ближе к кассете с приборами

Теперь слишком много "буков"
Если поставить два зеркала, на тр-рах разной проводимости?

[elax]

Давайте еще разок) Структурная схема измерителя выглядит так:



Есть кассета. В ней 36 посадочных мест под приборы (генераторы шума, по сути стабилитроны). 36 выводов кассеты делятся на 4 группы по девять и подключаются к коммутатору. Коммутатор (по сути матрица на реле) имеет 4 канала 9 к 1, т.е. коммутирует 9 входов на один общий в каждом из 4х каналов. Каждый общий 4х каналов коммутатора подключается соответственно к каждому выходу 4х канального источника тока, а так же к каждому входу 4х канального модуля АЦП. Общий кассеты подключается к общему источника тока.
Алгоритм работы в общем такой в требуемом канале подключаем какой то прибор к источнику (замыкаем реле нужного вывода в требуемом канале коммутаторе), задаём требуемый ток в нужном канале на источнике (1 мкА, 50 мкА, 100 мкА или -10мА), измеряем нужным каналом АЦП.
Проблема в том, что когда включаем нужный нам вывод (включаем реле) в одном из канале коммутатора, остальные остаются разомкнуты. У каждого разомкнутого реле есть емкость, таких 8, включение получается параллельное и все емкости складываются. Результирующая емкость оказывается достаточной чтобы очень сильно исказить спектр шума исследуемых приборов.

Идея решения проблемы - поставить "токовые зеркала" на каждом выходе кассеты, но перед коммутатором, тем самым "отвязавшись" от всей емкости которая есть дальше. Тут же есть проблема - направления токов задающих режимы работы исследуемого прибора может быть любым (1 мкА, 50 мкА, 100 мкА или -10мА). А схемы какого нибудь "двунаправленного токового зеркала", или "двунаправленного токового повторителя" или "двунаправленного токового буфера" не могу найти. Кавычки тут не просто так, я так называю эти штуки , а как на самом деле они называются я пока не знаю, думаю из этих названий понят что за функционал схемы мне требуется.

Возможно есть другое решение?

Схема включения одного диода выглядит в общем так:

Теперь слишком много "буков"
Если поставить два зеркала, на тр-рах разной проводимости?

Соединить между собой просто так два токовых зеркала на транзисторах разной проводимости не получится, если закоротить их управляющие выводы, то по ним потечет "сквозной" ток от + к -. Это я уже пробовал, могу выложить схему и проект Multisim

[stells]

схемы какого нибудь "двунаправленного токового зеркала", или "двунаправленного токового повторителя" или "двунаправленного токового буфера" не могу найти

токоизмерительный резистор на выходе ОУ для равенства токов должен быть такой же, как и шунт на входе... на схемке он показан другого номинала, чтобы осциллограммки "не слипались"

[elax]

токоизмерительный резистор на выходе ОУ для равенства токов должен быть такой же, как и шунт на входе... на схемке он показан другого номинала, чтобы осциллограммки "не слипались"

В принципе такая штука решит проблему БОЛЬШОЕ СПАСИБО А что-нибудь простенькое на транзисторах?)

[ViKo]

Не понял, как оно "решит проблему", если коммутировать диоды на входы АЦП все равно придется. У вас в реле проблема. Включите два последовательно, уменьшите емкость в 2 раза. Замените реле на менее "емкие".
Или ставьте многоканальные АЦП. В том же микроконтроллере STM32 16 входов найдется. А после реле, коммутирующих ток, дроссель отрежет емкость по ВЧ.

[vladec]

А может так - собрать простейшее однополярное токовое зеркало на транзисторах, и подключить к схеме через диодный мост?

[elax]

Не понял, как оно "решит проблему", если коммутировать диоды на входы АЦП все равно придется. У вас в реле проблема. Включите два последовательно, уменьшите емкость в 2 раза. Замените реле на менее "емкие".
Или ставьте многоканальные АЦП. В том же микроконтроллере STM32 16 входов найдется. А после реле, коммутирующих ток, дроссель отрежет емкость по ВЧ.

Поможет в том смысле если использовать эту штуку как повторитель тока, поставив между кассетой и коммутатором. А можно по подробней "дроссель отрежет емкость по ВЧ"

Сообщение отредактировал elax - Jan 10 2017, 07:35

[ViKo]

Нарисуйте желаемую схему, и увидите, что она не работает.
АЦП нужно подключать прямо к диодам. Тогда дроссели между коммутатором и кассетой помогут.
Токи можно и ключами коммутировать, положительные одними, отрицательные другими.

[elax]

Нарисуйте желаемую схему, и увидите, что она не работает.
АЦП нужно подключать прямо к диодам. Тогда дроссели между коммутатором и кассетой помогут.
Токи можно и ключами коммутировать, положительные одними, отрицательные другими.

Насчет АПЦ Вы правы. Расскажите как же поможет дроссель. Можно схемку?

Поставить дроссель с большой индуктивностью?

Если можно то немного теоретически объясните как поможет дроссель. Просто выгнет передаточную функцию?

[ViKo]

Генератор напряжения шума (диод), внутреннее сопротивление генератора (диода), емкость реле и др. на землю. Получается ФНЧ. А дроссель между резистором (внутр. сопр.) и конденсатором (емкость реле) передвинет ФНЧ туда, куда АЦП не подключается. Можно и резистор вместо дросселя, но с оговорками.

[novikovfb]

АЦП нужно подключать прямо к диодам. Тогда дроссели между коммутатором и кассетой помогут.

обеспечить устойчивость источника тока, нагруженного дросселем - та еще задача...

[ViKo]

обеспечить устойчивость источника тока, нагруженного дросселем - та еще задача...

Может быть... Там еще емкости реле помогут обеспечить устойчивость.

[Plain]

Вы говорите о каких то конкретных микросхемах?

Источники тока на BC847 (80 коп.), BC857 (80 коп.), буферы TL074 (12 р.) и мультиплексоры 4051 (12 руб.).

[alexf]

обеспечить устойчивость источника тока, нагруженного дросселем - та еще задача...

A может просто резистор последовательно с источником тока? При мах. 10 мА упадет скажем 5 В на 500 ом...

[elax]

Попробовал поставить дроссель, помогло! Остановлюсь на этом решении, ВСЕМ БОЛЬШОЕ СПАСИБО за помощь в решении проблемы!